特許ウォッチ

公開番号2025170749
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-19
出願番号2025049362
出願日2025-03-25
発明の名称位置測定装置
出願人ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング,DR. JOHANNES HEIDENHAIN GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01D 5/245 20060101AFI20251112BHJP(測定;試験)
要約【課題】精密で確実な動作挙動を可能にする、ドメインウォールメモリを備えた位置測定装置を実現すること。
【解決手段】本発明は、測定方向xに互いに相対的に動くように配置された第一の構成要素グループと第二の構成要素グループを有する位置測定装置に関する。第一の構成要素グループは、一つの面XY内に延びるドメインウォール導体を備えたドメインウォールメモリを有する。第二の構成要素グループは、第一の磁石と第二の磁石を有し、これらの磁石は、測定方向xに互いに並んで配置されるとともに、それらの磁化方向が前記の面XYに対して直交する方向成分を有する形で延びるように磁化されている。これらの磁石は、逆向きの磁化方向を有するように配置されている。更に、これらの磁石は、第一の磁石と第二の磁石の間の測定方向xにおける間隔の大きさが測定方向xに対して直交する方向を向いた第二の方向に沿って異なるように配置され、構成されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第一の構成要素グループ（１；１’）と第二の構成要素グループ（２；２’）を備えた位置測定装置であって、これらの構成要素グループ（１、２；１’、２’）が測定方向（ｘ）に互いに相対的に動くように配置されており、
第一の構成要素グループ（１；１’）が、一つの面（ＸＹ）内に延びるドメインウォール導体（１．１１；１．１１’）を備えたドメインウォールメモリ（１．１；１．１’）を有し、
第二の構成要素グループ（２；２’）が、第一の磁石（２．１；２．１’）と第二の磁石（２．２；２．２’）を有し、これらの磁石（２．１，２．２；２．１’，２．２’）は、
測定方向（ｘ）に互いに並んで配置され、
それらの磁化方向（Ｄ１，Ｄ２；Ｄ１’，Ｄ２’）が前記の面（ＸＹ）に対して直交する方向成分を有するように磁化されて、
それらが逆向きの磁化方向（Ｄ１，Ｄ２；Ｄ１’，Ｄ２’）を有するように配置されており、
これらの磁石（２．１，２．２；２．１’，２．２’）は、第一の磁石（２．１；２．１’）と第二の磁石（２．２；２．２’）の間の測定方向（ｘ）における間隔（ｕ，Ｕ；ｕ’，Ｕ’）の大きさが、測定方向（ｘ）に対して直交する方向を向いた第二の方向（ｙ；ｙ’）に沿って異なるように配置され、構成されている当該位置測定装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の位置測定装置において、
前記のドメインウォール導体（１．１１；１．１１’）は、磁石（２．１，２．２；２．１’，２．２’）の傍の通過が最大間隔（Ｕ；Ｕ’）よりも小さい間隔（ｕ；ｕ’）の領域内で行われるように、第二の方向（ｙ；ｙ’）に関して位置決めされている当該位置測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の位置測定装置において、
前記の磁石（２．１，２．２；２．１’，２．２’）の中の少なくとも一つは、その端部における輪郭が曲がって延びるように構成されている当該位置測定装置。
【請求項４】
請求項１～３の何れか１項に記載の位置測定装置において、
前記の磁石（２．１，２．２；２．１’，２．２’）の中の少なくとも一つが、測定方向（ｘ）に対して平行に延びる線（Ｌ１，Ｌ２；Ｌ１’，Ｌ２’）に関して非対称であるように構成されている当該位置測定装置。
【請求項５】
請求項１～４の何れか１項に記載の位置測定装置において、
前記の第一の磁石（２．１；２．１’）と第二の磁石（２．２；２．２’）の間の測定方向（ｘ）における間隔（ｕ，Ｕ；ｕ’，Ｕ’）が、第二の方向（ｙ；ｙ’）に沿って持続的に変化する当該位置測定装置。
【請求項６】
請求項１～５の何れか１項に記載の位置測定装置において、
前記のドメインウォール導体（１．１１；１．１１’）と磁石（２．１，２．２；２．１’，２．２’）の間に、前記の面（ＸＹ）に対して直交して延びる拡がり（Ｇ）を有する空隙が在り、第一の磁石（２．１；２．１’）と第二の磁石（２．２；２．２’）の間の測定方向（ｘ）における最小間隔（ｕ；ｕ’）が、この空隙の拡がり（Ｇ）の半分よりも小さい当該位置測定装置。
【請求項７】
請求項１～６の何れか１項に記載の位置測定装置において、
前記の磁石（２．１，２．２；２．１’，２．２’）は互いに接触しないように、測定方向（ｘ）に互いに並んで配置されている当該位置測定装置。
【請求項８】
請求項１～７の何れか１項に記載の位置測定装置において、
前記の構成要素グループ（１、２；１’、２’）が、軸（Ａ）の周りを互いに相対的に回転可能なように配置されており、この軸（Ａ）は、ドメインウォール導体（１．１１；１．１１’）が延びる面（ＸＹ）を横切らない当該位置測定装置。
【請求項９】
請求項１～８の何れか１項に記載の位置測定装置において、
前記のドメインウォール導体（１．１１；１．１１’）が、閉じていない延び具合を有する当該位置測定装置。
【請求項１０】
請求項１～９の何れか１項に記載の位置測定装置において、
前記のドメインウォール導体（１．１１；１．１１’）の測定方向（ｘ）における最大の拡がり（Ｃ）は、磁石（２．１，２．２；２．１’，２．２’）の中の一つが測定方向（ｘ）に延びる長さよりも小さい当該位置測定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に基づく、例えば、角度測定装置又は長さ測定装置に関する回転情報又は位置情報を記憶するドメインウォールメモリを備えた位置測定装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
角度測定装置は、例えば、二つの互いに相対的に回転可能な機械部分の角度位置を計測するロータリエンコーダとして使用される。多くの場合、その目的のために、所謂マルチターン角度測定装置が使用され、それによって、多数の回転に渡る絶対位置計測が可能である。
【０００３】
更に、二つの互いに相対的にシフト可能な機械部分の直線的な変位を測定する長さ測定装置が周知である。特に、測定する長さが比較的大きい長さ測定装置の場合、しばしば、複数の線形基準尺又は同形のスケールが測定方向に互いに並べられている。そのような長さ測定装置では、最も良いケースとして、測定長全体に渡って、絶対位置計測を可能とすべきである。
【０００４】
多くの場合、そのような測定装置又は電気駆動部用の測定機器が、相応の機械部分の相対運動又は相対位置を計測するために使用される。その際、生成された位置値が、相応のインタフェース装置を介して、駆動部を駆動する後続の電子機器に供給される。
【０００５】
位置測定装置、特に、角度測定装置又は長さ測定装置の多くの用途に関して、電源供給が一時的に喪失した場合でも、少なくとも回転回数又は粗い位置を検出して、不揮発方式により記憶することが重要である。
【０００６】
特許文献１には、マルチターンセンサーとして、ドメインウォールメモリを備えた、角度位置を測定する位置測定装置が記載されている。それらのドメインウォールは、ドメインウォールメモリに対して相対的に回転可能な、明らかに直径方向に磁化された単一の永久磁石によって動かすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
国際特許公開第２０２３／１１８０１２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、精密で確実な動作挙動を可能にする、ドメインウォールメモリを備えた位置測定装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明において、この課題は、請求項１の特徴によって解決される。
【００１０】
それによると、この位置測定装置は、第一の構成要素グループと第二の構成要素グループを有し、これらの構成要素グループは、互いに相対的に測定方向に動くように配置されている。第一の構成要素グループは、一つの面内に延びるドメインウォール導体を備えたドメインウォールメモリを有する。第二の構成要素グループは、第一の磁石と第二の磁石を有し、これらの磁石は、特に、永久磁石として構成することができる。これらの磁石は、測定方向に互いに並んで配置されている。更に、これらの磁石は、それらの磁化方向がドメインウォール導体の面に対して直交する方向成分を有する形で延びるように磁化されており、これらの磁石は、逆向きの磁化方向を有するように配置されている。第一の磁石と第二の磁石は、測定方向に関する第一の磁石と第二の磁石の間の間隔の大きさが第二の方向に沿って異なるように配置され、構成されている。この場合、第二の方向は、測定方向に対して直交する方向を向いている。
（【００１１】以降は省略されています）

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